2024年11月21日，隨著最后一塊光電倍增管模塊的安裝完成，我國(guó)廣東江門中微子實(shí)驗(yàn)探測(cè)機(jī)的主體就此建成。

這個(gè)位于地下700米深處的巨型實(shí)驗(yàn)室，耗時(shí)多年，總投資達(dá)到了20億，為的就是捕捉宇宙中最古老且最原始的一種粒子——中微子。

中微子也叫“幽靈粒子”，許多人認(rèn)為捕捉到了中微子就等于“捉到了幽靈”，也側(cè)面證明了“鬼”的真實(shí)存在，難道官方投資20億就是為了“捉鬼”嗎？我國(guó)中微子實(shí)驗(yàn)室究竟是用來(lái)干嘛的？

探索宇宙的關(guān)鍵密碼

中微子并不是近幾年才出現(xiàn)的東西，他們從宇宙誕生之初就已經(jīng)存在且，充斥在整個(gè)宇宙中。

【用于中微子探測(cè)的巨型無(wú)線電陣列】

值得注意的是，中微子之所以又名“幽靈粒子”，并不是因?yàn)樗凸砘暧嘘P(guān)，而是因?yàn)樗|(zhì)量極其微小，幾乎可以忽略不計(jì)，又因?yàn)椴粠щ姷奶匦?，所以不受電磁力的影響，以至于能夠在宇宙中自由穿?/strong>。

【中微子實(shí)驗(yàn)室觀察到的中微子】

同時(shí)，中微子幾乎不會(huì)與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用，又具有極強(qiáng)的穿透力，能夠輕易地穿過(guò)地球以及人體等各種物質(zhì)，所以它才有了“幽靈粒子”這個(gè)外號(hào)。

這就像我國(guó)的火星車名叫“祝融”一樣，“幽靈”只是起到了一個(gè)形容、比喻的作用。

而這種每時(shí)每刻每秒都在我們身體中來(lái)回穿插的中微子，看似虛無(wú)縹緲，卻是宇宙探索的關(guān)鍵點(diǎn)。

中微子起源于宇宙大爆炸，它們也是宇宙中最古老的物質(zhì)粒子之一。

現(xiàn)在恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)也會(huì)釋放出大量的中微子，如太陽(yáng)每秒都在向地球發(fā)射數(shù)以億計(jì)的中微子。此外，諸如超新星爆發(fā)之類的劇烈天文現(xiàn)象也會(huì)產(chǎn)生大量的中微子。

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)曹俊指出，研究中微子這種特殊的物質(zhì)，能幫助科學(xué)家們追溯宇宙的起源，探索宇宙演化的秘密，還能通過(guò)中微子研究恒星的生命歷程、超新星的爆發(fā)，甚至可以揭示暗物質(zhì)和暗能量的神秘面紗。

【曹俊】

中微子實(shí)驗(yàn)的價(jià)值是遠(yuǎn)超大家想象的。

中微子能干什么

因?yàn)榫哂歇?dú)特的物理特性，中微子除了能用于探索宇宙起源與演化、天體物理現(xiàn)象以外，還能用于通信領(lǐng)域、地質(zhì)探測(cè)、醫(yī)療領(lǐng)域和核能領(lǐng)域的研究。

【核潛艇的通信受到深海影響】

在通信領(lǐng)域中，中微子因?yàn)榇┩噶?qiáng)能穿透地球海水等，可用于深海潛艇地下設(shè)施與外界的通訊，也可以實(shí)現(xiàn)星際間的遠(yuǎn)距離通信，這意味著傳統(tǒng)通信手段在特殊環(huán)境下的限制將不復(fù)存在。

并且因?yàn)橹形⒆油ㄐ叛刂本€傳播，不易受干擾和攔截，保密性強(qiáng)，所以在軍事、金融等對(duì)通信安全要求高的領(lǐng)域也能大展拳腳。

【中微子模擬圖】

在地質(zhì)探測(cè)上，中微子的穿透性，也可以用于地球物質(zhì)的分析，到時(shí)候科學(xué)家們就能像直接給地球打CT一樣，了解地球內(nèi)部的物質(zhì)分布、地質(zhì)構(gòu)造，石油勘探、礦產(chǎn)尋找也將輕而易舉。

而一些地震、火山的地質(zhì)活動(dòng)，也能通過(guò)中微子技術(shù)得到實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，為災(zāi)害預(yù)警提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

【地震監(jiān)測(cè)】

在醫(yī)療領(lǐng)域，中微子對(duì)人體無(wú)害的穿透性，也能用于新型醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的開(kāi)發(fā)，屆時(shí)人體內(nèi)部器官和組織的無(wú)損成像，能幫助醫(yī)生對(duì)患者的疾病做出更準(zhǔn)確的診斷，而病人也能得到更精準(zhǔn)更安全的治療，而醫(yī)患也不用再受輻射的困擾。

所以掌握中微子技術(shù)，也就拿到了未來(lái)發(fā)展的先行券。

中微子實(shí)驗(yàn)室

那為什么我國(guó)的中微子實(shí)驗(yàn)室要建在地底下呢？

中微子在飛行中會(huì)發(fā)生振蕩，還會(huì)從一種類型轉(zhuǎn)變成另一種類型，并且中微子質(zhì)量極其微小，振蕩的概率難以精確測(cè)量，所以各國(guó)都在建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)室以提高測(cè)量精確度，并確保中微子質(zhì)量順序等重要參數(shù)的準(zhǔn)確性。

【江門中微子實(shí)驗(yàn)室】

又因?yàn)橹形⒆哟┩噶?qiáng)，幾乎不與物質(zhì)發(fā)生作用，且宇宙射線等外界因素會(huì)干擾中微子的探測(cè)，所以我國(guó)才將實(shí)驗(yàn)室建于地下深處，利用周圍的山體和巖石屏蔽宇宙線和外界其他干擾，使探測(cè)器更加精準(zhǔn)地捕捉到中微子信號(hào)。

此外核反應(yīng)堆在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量中微子能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究提供充足且穩(wěn)定的中微子源，所以我國(guó)的中微子實(shí)驗(yàn)室都建立在離核反應(yīng)堆較近的地方。

【大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)室】

比如2007年建設(shè)的大亞灣反應(yīng)堆中微子實(shí)驗(yàn)室就比較靠近大亞灣核電站與嶺奧核電站，2020年大亞灣實(shí)驗(yàn)室退役后，修建于陽(yáng)江核電站和臺(tái)山核電站附近的江門中微子實(shí)驗(yàn)室便取而代之。

在此前的十余年里，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)室為我國(guó)取得了多項(xiàng)重大科研成果，讓中國(guó)成功在中微子研究領(lǐng)域走到了世界領(lǐng)先的位置，而在未來(lái)，世界上最大最靈敏的中微子探測(cè)項(xiàng)目——江門中微子實(shí)驗(yàn)，也必定帶領(lǐng)中國(guó)的科技技術(shù)走得更遠(yuǎn)。